HART EN VATEN
1: ACUTE SITUATIE – HARTSTILSTAND
HARTINFARCT EN HARTSTILSTAND
HARTSTILSTAND
Een hartstilstand is de situatie waarin het hart geen bloed meer rondpompt.
Oorzaken van een hartstilstand zijn o.a.:
- een ademhalingsstilstand, waardoor de hartspier geen zuurstof meer heeft om te kloppen
- veel bloedverlies waardoor er geen bloed meer is om rond te pompen
- een hartinfarct dat tot ernstige ritmestoornissen of verlies van pompfunctie leidt
- elektrocutie waarbij een stroomstoot de werking van de hartspier verstoort
- beschadiging van het hart door een verwonding
HARTINFARCT
Een hartinfarct is het afsterven van een deel van de hartspier chaotische elektrische
activiteit van het hart: ventrikelfibrilleren verlies van pompkracht hartstilstand
Slagaderverkalking is bijna altijd de oorzaak.
2: HET HART EN VAATSTELSEL
ORGAANSYSTEMEN
Ons lichaam bestaat uit 10 organensystemen: hart en vaten, spijsverteringssysteem,
hormonaal systeem, immuunsysteem, ademhalingssysteem, urinair systeem,
voortplantingssysteem, bewegingsapparaat, zintuig-zenuwstelsel, huid.
HOMEOSTASE
Homeostase is de eigenschap van het lichaam om inwendige stabiliteit te handhaven.
Dit gebeurt d.m.v. negatieve feedback systemen: sensoren houden variabelen bij en
wanneer deze buiten de grenzen raken wordt de effector geactiveerd om de variabelen
bij te sturen.
De functie van het hart is nauw verbonden met de volgorde waarin de hartspier
samentrekt (contraheert).
1. Boezems trekken samen (boezemsystole)
2. Kamers trekken samen (kamersystole)
3. Periode van rust (diastole)
,3: ELEKTRISCHE ACTITIVEIT VAN HET HART
ELEKTRISCHE ACTIVATIEVOLGORDE VAN HET HART
Bij een normale hartslag is dit de elektrische activatie volgorde:
1. De impuls ontstaat in de sinusknoop
2. De elektrische impuls reist over de boezems naar de AV-knoop (atrioventriculaire knoop)
3. AV-knoop zorgt voor samentrekking van boezems
4. Impulsgeleiding wordt vertraagd, zodat het bloed van de boezems naar de kamers kan
stromen.
5. De impuls wordt dan via de His-bundel en linker en rechter bundeltak naar de kamers
geleid.
6. Samentrekking van de kamers via Purkinjevezels
MEMBRAANPOTENTIAAL
Actiepotentiaal = snelle verandering van de elektrische lading van de afzonderlijke
hartcellen
De membraanpotentiaal (veroorzaakt door verschil in lading tussen binnen- en buitenzijde
van een cel) is meestal negatief.
Het concentratieverschil tussen binnen en buiten voor één bepaalde ionsoort geeft de
Nernstpotentiaal.
De ion concentraties van de twee belangrijkste ionen bij evenwicht zijn:
ion [intracellulair] (mM) [extracellulair] (mM)
+
Na 15 150
K + 150 5
Wanneer de membraan permeabel gemaakt wordt voor alleen K+-ionen, zullen, door het
concentratieverschil tussen binnen en buiten, de K+-ionen naar buiten treden. Dit is de
chemische gradiënt. Netto blijft er in de cel dus een negatieve lading over: in de cel zijn
meer negatieve dan positieve ionen negatief membraanpotentiaal.
Doordat de membraanpotentiaal nu negatief is, werkt dat het uittreden van K+-ionen
tegen. Een K+-ion is positief geladen en wordt dus aangetrokken door de negatieve ionen
in de cel. Dit leidt tot een elektrische gradiënt.
De chemische gradiënt is dus naar buiten gericht, de elektrische naar binnen. Op het
moment dat de chemische drijvende kracht gelijk is aan de elektrisch drijvende kracht
spreek je van een elektrochemisch evenwicht, ook wel Nernstpotentiaal.
, 𝑅 · 𝑇 [𝑏𝑢𝑖𝑡𝑒𝑛]
𝐸= ln
𝐹 · 𝑍 [𝑏𝑖𝑛𝑛𝑒𝑛]
E Nernstpotentiaal in V
R gasconstante 8,314 J·K-1·mol-1
T absolute temperatuur 310 K
F constante van Faraday 9,6485·104 C·mol-1
z valentie -
[buiten] buitenconcentratie van ion mol
[binnen] binnen concentratie van ion mol
MEMBRAANPOTENTIAAL BEREKENEN
𝑅 ⋅ 𝑇 𝑃𝐾 · [𝐾 + ]0 + 𝑃𝑁𝑎 · [𝑁𝑎+ ]0
𝑉𝑚 = 𝑙𝑛
𝐹 ⋅ 𝑧 𝑃𝐾 · [𝐾 + ]𝑖 + 𝑃𝑁𝑎 · [𝑁𝑎+ ]𝑖
Vm membraanpotentiaal in V
[X]0 en [X]i buiten en binnen concentratie van ion mol
Px permeabiliteit van de membraan door ion -
R gasconstante 8,314 J·K-1·mol-1
T absolute temperatuur 310 K
F constante van Faraday 9,6485·104 C·mol-1
z valentie -
ACTIEPOTENTIAAL ALGEMEEN
Een actiepotentiaal is een snelle verandering van de membraanpotentiaal. In het lichaam
zijn de concentraties van ionen binnen en buiten de cellen normaal altijd hetzelfde
(homeostase).
De membraanpotentiaal kan alleen veranderen als één van de ionen sterker wordt in het
trekken aan het evenwicht tussen de evenwichtspotentialen. Een ion wordt sterker
wanneer de celmembraan meer doorlaatbaar wordt voor dat ion.
Wanneer de membraanpotentiaal negatief is, zijn de meeste Na+-kanalen in gesloten
toestand.
de membraanpotentiaal wordt door een prikkel positiever (depolarisatie) tot boven de
prikkeldrempel Na+-kanalen gaan open geleidbaarheid van membraan voor Na+-
ionen neemt toe membraanpotentiaal zal verder depolariseren er gaan nog meer
Na+-kanalen open membraanpotentiaal depolariseert nog verder, enz.
Het K+-kanaal is ook spanningsgevoelig. In rust zijn er al veel K+-kanalen open: bij
depolarisatie gaan er dus, in verhouding tot Na+, minder K+-kanalen open. Hierdoor
verlopen veranderingen in geleidbaarheid voor Na+ sneller dan bij K+.
Refractaire periode = periode na een actiepotentiaal waarin er geen nieuwe
actiepotentiaal kan worden opgewekt, tot de membraanpotentiaal weer in rust is.
o Absoluut refractaire periode = kan geen actiepotentiaal worden opgewekt
1: ACUTE SITUATIE – HARTSTILSTAND
HARTINFARCT EN HARTSTILSTAND
HARTSTILSTAND
Een hartstilstand is de situatie waarin het hart geen bloed meer rondpompt.
Oorzaken van een hartstilstand zijn o.a.:
- een ademhalingsstilstand, waardoor de hartspier geen zuurstof meer heeft om te kloppen
- veel bloedverlies waardoor er geen bloed meer is om rond te pompen
- een hartinfarct dat tot ernstige ritmestoornissen of verlies van pompfunctie leidt
- elektrocutie waarbij een stroomstoot de werking van de hartspier verstoort
- beschadiging van het hart door een verwonding
HARTINFARCT
Een hartinfarct is het afsterven van een deel van de hartspier chaotische elektrische
activiteit van het hart: ventrikelfibrilleren verlies van pompkracht hartstilstand
Slagaderverkalking is bijna altijd de oorzaak.
2: HET HART EN VAATSTELSEL
ORGAANSYSTEMEN
Ons lichaam bestaat uit 10 organensystemen: hart en vaten, spijsverteringssysteem,
hormonaal systeem, immuunsysteem, ademhalingssysteem, urinair systeem,
voortplantingssysteem, bewegingsapparaat, zintuig-zenuwstelsel, huid.
HOMEOSTASE
Homeostase is de eigenschap van het lichaam om inwendige stabiliteit te handhaven.
Dit gebeurt d.m.v. negatieve feedback systemen: sensoren houden variabelen bij en
wanneer deze buiten de grenzen raken wordt de effector geactiveerd om de variabelen
bij te sturen.
De functie van het hart is nauw verbonden met de volgorde waarin de hartspier
samentrekt (contraheert).
1. Boezems trekken samen (boezemsystole)
2. Kamers trekken samen (kamersystole)
3. Periode van rust (diastole)
,3: ELEKTRISCHE ACTITIVEIT VAN HET HART
ELEKTRISCHE ACTIVATIEVOLGORDE VAN HET HART
Bij een normale hartslag is dit de elektrische activatie volgorde:
1. De impuls ontstaat in de sinusknoop
2. De elektrische impuls reist over de boezems naar de AV-knoop (atrioventriculaire knoop)
3. AV-knoop zorgt voor samentrekking van boezems
4. Impulsgeleiding wordt vertraagd, zodat het bloed van de boezems naar de kamers kan
stromen.
5. De impuls wordt dan via de His-bundel en linker en rechter bundeltak naar de kamers
geleid.
6. Samentrekking van de kamers via Purkinjevezels
MEMBRAANPOTENTIAAL
Actiepotentiaal = snelle verandering van de elektrische lading van de afzonderlijke
hartcellen
De membraanpotentiaal (veroorzaakt door verschil in lading tussen binnen- en buitenzijde
van een cel) is meestal negatief.
Het concentratieverschil tussen binnen en buiten voor één bepaalde ionsoort geeft de
Nernstpotentiaal.
De ion concentraties van de twee belangrijkste ionen bij evenwicht zijn:
ion [intracellulair] (mM) [extracellulair] (mM)
+
Na 15 150
K + 150 5
Wanneer de membraan permeabel gemaakt wordt voor alleen K+-ionen, zullen, door het
concentratieverschil tussen binnen en buiten, de K+-ionen naar buiten treden. Dit is de
chemische gradiënt. Netto blijft er in de cel dus een negatieve lading over: in de cel zijn
meer negatieve dan positieve ionen negatief membraanpotentiaal.
Doordat de membraanpotentiaal nu negatief is, werkt dat het uittreden van K+-ionen
tegen. Een K+-ion is positief geladen en wordt dus aangetrokken door de negatieve ionen
in de cel. Dit leidt tot een elektrische gradiënt.
De chemische gradiënt is dus naar buiten gericht, de elektrische naar binnen. Op het
moment dat de chemische drijvende kracht gelijk is aan de elektrisch drijvende kracht
spreek je van een elektrochemisch evenwicht, ook wel Nernstpotentiaal.
, 𝑅 · 𝑇 [𝑏𝑢𝑖𝑡𝑒𝑛]
𝐸= ln
𝐹 · 𝑍 [𝑏𝑖𝑛𝑛𝑒𝑛]
E Nernstpotentiaal in V
R gasconstante 8,314 J·K-1·mol-1
T absolute temperatuur 310 K
F constante van Faraday 9,6485·104 C·mol-1
z valentie -
[buiten] buitenconcentratie van ion mol
[binnen] binnen concentratie van ion mol
MEMBRAANPOTENTIAAL BEREKENEN
𝑅 ⋅ 𝑇 𝑃𝐾 · [𝐾 + ]0 + 𝑃𝑁𝑎 · [𝑁𝑎+ ]0
𝑉𝑚 = 𝑙𝑛
𝐹 ⋅ 𝑧 𝑃𝐾 · [𝐾 + ]𝑖 + 𝑃𝑁𝑎 · [𝑁𝑎+ ]𝑖
Vm membraanpotentiaal in V
[X]0 en [X]i buiten en binnen concentratie van ion mol
Px permeabiliteit van de membraan door ion -
R gasconstante 8,314 J·K-1·mol-1
T absolute temperatuur 310 K
F constante van Faraday 9,6485·104 C·mol-1
z valentie -
ACTIEPOTENTIAAL ALGEMEEN
Een actiepotentiaal is een snelle verandering van de membraanpotentiaal. In het lichaam
zijn de concentraties van ionen binnen en buiten de cellen normaal altijd hetzelfde
(homeostase).
De membraanpotentiaal kan alleen veranderen als één van de ionen sterker wordt in het
trekken aan het evenwicht tussen de evenwichtspotentialen. Een ion wordt sterker
wanneer de celmembraan meer doorlaatbaar wordt voor dat ion.
Wanneer de membraanpotentiaal negatief is, zijn de meeste Na+-kanalen in gesloten
toestand.
de membraanpotentiaal wordt door een prikkel positiever (depolarisatie) tot boven de
prikkeldrempel Na+-kanalen gaan open geleidbaarheid van membraan voor Na+-
ionen neemt toe membraanpotentiaal zal verder depolariseren er gaan nog meer
Na+-kanalen open membraanpotentiaal depolariseert nog verder, enz.
Het K+-kanaal is ook spanningsgevoelig. In rust zijn er al veel K+-kanalen open: bij
depolarisatie gaan er dus, in verhouding tot Na+, minder K+-kanalen open. Hierdoor
verlopen veranderingen in geleidbaarheid voor Na+ sneller dan bij K+.
Refractaire periode = periode na een actiepotentiaal waarin er geen nieuwe
actiepotentiaal kan worden opgewekt, tot de membraanpotentiaal weer in rust is.
o Absoluut refractaire periode = kan geen actiepotentiaal worden opgewekt